BAKIM TEKNOLOJİLERİ KONGRESİ ve SERGİSİ. Bildiriler Kitabı

(1)

tmmob

makina mühendisleri odası

İLERİ BAKIM TEKNOLOJİLERİ KONGRESİ ve SERGİSİ İSİ

Bildiriler Kitabı

16-19 EKİM 2003/DENİZLİ

Yayın No E/2003/334

(2)

4

tmmob

makina mühendisleri odası

Sümer Sok. 36/1-A

06440 Demirtepe / ANKARA

Tel: (0312) 231 31 59 Faks: (0312) 231 31 65 e-posta: [email protected]

http: / / www.mmo.org.tr

Yayın No: E/2003/334 ISBN: 975-395-648-7

Bu yapıtın yayın hakkı Makina Mühendisleri Odası'na aittir. Kitabın hiçbir bölümü değiştirilemez. MMO'nın izni olmadan kitabın hiçbir bölümü elektronik, mekanik vb. yollarla

kopya edilip kullanılamaz. Kaynak gösterilmek kaydı ile alıntı yapılabilir.

Ekim 2003 / Ankara

Baskı: Özkan Matbaacılık (312) 229 59 74

I

(3)

" o o -,

UZAY ÇATI ELEMANLARINDA KOROZYON VE ALINABİLECEK ÖNLEMLER

YRD.DOÇ.DR. CEMAL MERAN ARAŞ.GÖR. VOLKAN KOVAN

PROF.DR. MEHMET YÜKSEL

PAMUKKALE ÜNİVERSİTESİ

MAKİNA MÜHENDİSLERİ ODASI BİLDİRİ

MMO, bu bildirideki ifadelerden, fikirlerden, toplantıda ortaya çıkan sonuçlardan ve

basım hatalarından sorumlu değildir.

(4)

B a k ı m T e k n o l o j i l e r i K o n g r e s i v e S e r g i s i 1 6 - 1 9 E k i m 2 0 0 3 - D e n i z l i

UZAY ÇATI ELEMANLARINDA KOROZYON VE ALINABİLECEK ÖNLEMLER

Cemal MERAN, Volkan KOVAN, Mehmet YÜKSEL

1. GİRİŞ

Uzay çatı sistemleri son zamanlarda Türkiye'de geniş alanların kapatılmasında yaygın olarak uygulanmaktadır. Uzay çatı sistemleri çok geniş alanlarda desteksiz çatı kurulmasında avantajlı, sağlam, ekonomik ve estetiktir.

Uzay sistemler, bir yönde büyük açıkhklı fabrika, hangar, depo vs. gibi yapılarda uzay kiriş şeklinde tertiplenebildiği gibi, iki yönlü büyük açıklıklarda da uzay kafes şeklinde düzenlenebilmektedir. Ayrıca silindirik ve küresel kabuk şeklinde de tertiplenebilmektedir. Dolayısıyla, uzay sistemler, bir veya iki yönde büyük açıkhklı çelik çatı tasarım ve konstrüksiyonunda büyük imkanlar yaratmaktadır. Bugün bütün dünyada geniş açıklıkların geçilmesinde, betonarme, ön gerilmeli beton, klasik çelik çatı konstrüksiyonları veya bunlara benzer sistemlerin kullanımı gittikçe azalmış ve yerini prefabrik uzay sistem çelik çatı konstrüksiyonuna bırakmıştır.

Uzay çatı elemanlarının özellikle atmosfer korozyonuna karşı dayanıklı olması gerekir. Uygulamada genellikle çatı elemanları daldırma yolu ile galvanizlenir. Daha sonrada yüzeyleri uygun boya ile boyanır.

Boya tabakasının çinko yüzeyle tam bir uyumluluk içinde olabilmesi için boya öncesi yüzeyin çok iyi bir şekilde hazırlanmış olması gerekir.

Bu çalışmada korozyona uğramış bir uzay çatı sistemi ele alınmış, korozyona uğrama sebepleri tespit edilmeye çalışılmış, bu tür hasarların ortaya çıkmaması için dikkat edilmesi gereken hususlar vurgulanmış ve bu tesisi kullanılabilir hale getirebilmek için neler çözüm önerileri geliştirilmiştir.

2. KOROZYONA UĞRAYAN BİR UZAY ÇATI SİSTEMİ

Akdeniz sahil kenarında inşa edilmiş ve daha teslimi yapılmadan korozyona uğramış bir uzay çatı Şekil la'da görülmektedir. Dikkatli bakılacak olursa kırmızımsı renge boyanmış uzay çatı elamanlarının üzerlerinin pul pul beyazlaştığı Şekil lb'de görülmektedir.

Şekil 1: Deniz kenarında inşa edilen uzay çatı konstrüksiyonu

(5)

Usulüne uygun yapılan çinko kaplama ve uyumlu bir boya ile çatı elemanlarının iyi şekilde en azından 20 sene korunabilmiş olması gerekirken, iki seneden az bir zamanda bu derece hasarların belirmesi olağan değildir. Söz konusu hasarın neden kaynaklandığının tespiti amacıyla bir dizi incelemeler yapılmıştır.

2.1 Tespitler

Uzay çatının çelik boru elemanları imalatı kapsamında, öngörüldüğü şekilde çinko kaplanmış ve bilahare de kırmızı renge boyanmışlardır.

Boru elemanların pek çoğu güzel görünüm özelliklerini kaybetmiş, parlak kırmızı boyalar, çinko kaplamadan çıkan kül rengindeki korozyon ürünleri ile kabarmış, matlaşmış, ve hatta çelik boru üzerlerinden dökülmüşlerdir, Şekil 2.

1

Şekil 2: Boru üzerinden boya tabakasının dökülmesi

Çatı elemanlarında meydana gelen korozyon beş ay gibi bir sürede hızla artmıştır, Şekil 3. Boru elemanların Ocak 2003 tarihinde yapılan incelemede önemli bir kısmı güzel görünüm özelliklerini kaybetmiş iken (Şekil 3a), Mayıs 2003 tarihinde yapılan incelemede boru elemanlarının tamamının güzel görünüm özelliklerini kaybettikleri tespit edilmiştir(Şekil 3b). Yani parlak kırmızı boyalar, çinko kaplamadan çıkan kül rengindeki korozyon ürünleri ile kabarmış, matlaşmış, ve çelik boru üzerlerinden dökülmüşlerdir.

a (Ocak 2003) b (Mayıs 2003) Şekil 3: Uzay çatı elemanlarında oluşan korozyonun ilerlemesi

i

(6)

Korozyonun etkisi kendini deniz tarafında daha çok göstermiştir.

Boru elemanlar arasındaki bağlantıları sağlayan kürelerdeki deliklere giren eleman uçlarının büyük bir kısmı çinko kaplama özelliklerini tamamen kaybetmiş ve kürelerle birlikte paslanmışlardır, Şekil 4.

Şekil 4: Boru bağlantı yerlerinde (aşıklarda) meydana gelen korozyon

Çelik borular üzerinden maket bıçağı ile boya tabakasının kazınmasının çok kolay bir şekilde gerçekleştiği tespit edilmiştir, Şekil 5a. Kolay bir şekilde çelik boru yüzeyinden kaldırılan boya tabakalarının dış yüzey ve iç yüzey görünümleri incelendiğinde iç yüzey görümlerinde boya tabakası üzerinde ZnO kalıntıları tespit edilmiştir, Şekil 5b.

a b Şekil 5: Boru bağlantı yerlerinde (aşıklarda) meydana gelen korozyon

Yüzeyden kolayca kaldırılan boyalar elde katlanmaya zorlandığında gevrek bir şekilde kırılmaktadır, Şekil 6.

(7)

#« * * t

Şekil 6: Borular üzerinden kaldırılan boyaların gevrek kırılması

Boya tabakasının kaldırılmasıyla tabaka altında oluşmuş olan çinko oksit kalıntıları tespit edilmiştir, Şekil 7.

Şekil 7: Boru üzerindeki boyanın kalması ile açığa çıkan ZnO 2.2 Hasar Nedenleri

Sanayi ve deniz atmosferi gibi korozyona neden olması çok kolay olan ortamlarda bina dışındaki metal malzemelerin korozyona karşı korunması gerekir. Aksi halde, özellikle alaşımsız çelik malzemelerin hızla paslanması kaçınılmaz olur.

Söz konusu uzay çatı üç yönden tamamen korumasız olarak Akdeniz atmosferine muhataptır. Deniz ile yapı arasında 100 metreden daha az bir mesafededir ve denizle arasında başka bir yapı yoktur, Şekil la.

(8)

Klor iyonlarıyla yüklü su zerreleri engelsiz olarak uzay çatı elemanlarına ulaşabilmekte, hava sıcaklığının da nispeten yüksek oluşu onların korozif etkisini artırmaktadır.

Ayrıca rüzgarın getirmiş olduğu tuzlu su zerrecikleri sistem elemanları üzerinde, uzay çatının mimari olarak bir yönden hava akımına kapalı olarak tasarlanmış olmasının bir sonucu olarak, daha çok yoğunlaşmaktadır, Şekil 8.

Şekil 8: Uzay çatı sisteminde hava akımının hatalı mimari ile engellenmesi

Bu koşullardaki söz konusu metal yapının sıcak daldırma yoluyla korozyondan korunma yöntemi doğru bir seçimdir. Ama uzay çatı elemanları gibi içi boş elemanların daldırma yöntemiyle çinko kaplanması bir uzmanlık işidir. Zira, çelik malzemenin iç ve dış yüzeyinin kesintisiz çinko kabul edebilmesi için hatasız bir yağ alma ve dağlama süreçleri gerekmektedir.

Çinko kaplı çelik malzemenin boyanması da tecrübe ve bilgi ister. Şart koşulan "elektrostatik toz fırın boya" olarak hangi esasta boya seçileceği de boya imalatçılarından danışılması gereken bir husustur.

Çinko kaplamanın ardından iyi bir boya zemini oluşması için muhtemelen gerekebilecek bir pasifleştirme işlemi veya pürüzlendirme işlemi yapılmalıdır.

Her koşulda çinko kaplama üzerine fosfatlama veya krömatlama gibi pasifleştirme işlemleri gerekmeyebilir. Ama çinko ile uygulanan boya arasında iyi bir kenetlenme sağlanması kaçınılmazdır.

Uygun bir astar boyanın çinko ile örtü boyanın arasına uygulanması de mümkündür.

Denize yakın tarafta çinko kaplama üzerindeki boyanın "atmış" olması söz konusu uyumun olmadığının açık bir kanıtıdır, Şekil 2.

Uzay çatı elemanlarının çinko kaplamasının da uzmanca yapılmadığı, uzay çatının hemen yanı başında bulunan beton çatılarda monte edilmiş çinko kaplı yaşıt diğer çelik malzemelerin hasarsız bir şekilde korunmuş olduğundan anlaşılmaktadır, Şekil 9.

(9)

Boya öncesi yüzeyin iyi hazırlanmamış olması (boyanın yüzeyden kolayca sıyrılabilmesi),

Şekil 9: Aynı tesiste bulunan galvanizli sacdan yapılmış uzay çatı ile yaşıt bir depo i i Uzay çatı elemanları gibi içi boş elemanların daldırma yöntemiyle çinko kaplanması bir uzmanlık işidir.

Özellikle korozif ortamların bulunduğu çevre şartlarında çinko kaplaması üzerine epoksi veya epoksi- polyester esaslı boyalar yerine polyester esaslı boyaların kullanılması zorunludur.

Ayrıca boya tabakasının çinko yüzeyle tam bir uyumluluk içinde olabilmesi için boya öncesi yüzeyin çok iyi bir şekilde hazırlanmış olması gerekir. Yüzeyin iyi bir şekilde temizlenmesi (yağ ve kirlerden) ve dağlanması hatta fosfatlama, kromatlama gibi tekniklerle boyaya astar tabakası görecek iyi bir pasif tabakanın oluşturulması tercih edilmesi gereken yöntemlerdendir. Boyanın kazınmasıyla ortaya çıkan ZnO kalıntıları da boyanın çinko kaplı yüzeyi korozif dış ortamdan tam olarak soyutlayamadığının bir göstergesidir.

Elektrostatik fırın boyalarda fırınlama sıcaklığı da boya kalitesini etkileyen önemli faktörlerden biridir. j Fırınlama sıcaklığının 200°C olması gerekmektedir. Bu sıcaklık fırın sıcaklığı olarak düşünülmemeli

boyanacak metalin sıcaklığı 200°C'ye ulaştığında süre başlamalı ve yaklaşık 10 dakika bu sıcaklıkta bekletilmelidir.

Ayrıca hava sıcaklığının artmasıyla korozyon miktarında çok hızlı bir artış olmuştur.

3. SONUÇ

Uzay çatı elemanlarının çinko kaplanması, boyanması ve muhtemelen taşınması ve montaj ındaki itina

olması gerektiği şekilde yapılmamıştır. j

J

Çinko kaplama üzerine uygulanan boyanın bir çok yerde yüzeyden kolayca sıyrılmış olması ve çinko kaplamaların açıkta kalması, çinko ile boya malzemesinin uyumlu seçilmediğinin işaretidir. İyi bir korozyon koruması için çinko ve boya kaplamalarının kesintisiz ve hatasız bir şekilde çatı elemanlarını örtmesi gerekmektedir. Bu sağlanamamıştır.

Çinko kaplama üzerine uygulanan boyanın birçok yerde yüzeyden kolayca sıyrılmış olması ve çinko kaplamaların açıkta kalması, çinko ile boya malzemesinin uyumlu seçilmediğinin işaretidir. Bunun sebepleri şunlar olabilir;

(10)

Polyester esaslı boya kullanılmamış olması (boya altında ZnO kalıntılarının görülmesi),

Fırınlama işleminin uygun sıcaklıklarda uygun sürelerde yapılmamış olması (boyaların gevrek bir şekilde kırılmasından anlaşılıyor),

Boyanın yüzeyden kalkmış olmasıyla birlikte boya altında bulunan çinko kaplaması direkt olarak dış ortamla temasa geçer olmuştur. Bunun neticesinde Şekil 7'de görülen beyaz çinko oksit korozyon ürünü ortaya çıkmıştır. Hiç bir önlem alınmazsa muhtemelen iki yıl içerisinde çinko tabakanın yarısı çinko oksit olarak ayrılacaktır. Bunun neticesinde yaklaşık 3-4 yıl içerisinde de çinko tamamen korozyona uğrayacak ve bunu takiben boruların imal edildiği çelik malzeme yüzeyi dış ortamla direkt olarak temas eder hale gelecek ve borularda paslanma olacaktır.

4. ÇÖZÜM ÖNERİLERİ

Boyalı yüzeyler ve çinko kaplama Şekil 10'da görüldüğü üzere zımparalanarak temizlenir ve önce astar boya ile sonrada uygun bileşimdeki kırmızı boya ile boyanır. Tüm boruların montaj lı olarak zımparalanması ve boyanması uygulama açısından çok güçtür. Borular tamamen söküldükten sonra bu işlemin yapılması daha kolay olacaktır.

Astar boya atılmış

Zımparalanmış yüzey

Şekil 10: Korozyona uğrayan boruların zımparalanması, astar boya ile boyanması ve ardından istenen renkte boyanması

Ancak çelik borular tamamen söküldükten sonra zımparalamak yerine asit veya boya çözücü banyolarda yüzeydeki boya tabakasının ve kirlerin tamamen kaldırılması daha kolay olacaktır. Temizlenen yüzeyler fosfatlama ile pasifleştirildikten sonra dikkatli bir şekilde uygun boya ile boyanmalıdır.

Korozyona uğrayan elemanlar zımparalanarak veya boya sökücülerle iyi bir şekilde temizlenir ve daha sonra elemanlar zingalanır. Zingalama bir çeşit soğuk galvanizleme ile malzemenin katodik olarak korunması demektir. Yani yüzeylere ortalama % 96 çinko içeren bir astar boya gerek püskürtme ile gerekse fırça ile sürülerek uygulanmaktadır. Daha sonra istenirse yüzey son bir boya ile istenilen renge dönüştürülür.

Çelik borular tamamen sökülür ve yerine uygun şekilde işlem görmüş yeni çelik borular monte edilir.

(11)

o ev

MAKİNA ARIZALARI BELİRLENMESİNDE TİTREŞİM ANALİZİ

R. KUBİLAY KÖSE TOPAZ

MAKİNA MÜHENDİSLERİ ODASI BİLDİR!

MMO, bu bildirideki ifadelerden, fikirlerden, toplantıda ortaya çıkan sonuçlardan ve

basım hatalarından sorumlu değildir.

(12)

B a k ı m T e k n o l o j i l e r i K o n g r e s i v e S e r g i s i

1 6 - 1 9 E k i m 2 0 0 3 - D e n i z l i

MAKİNA ARIZALARININ BELİRLENMESİNDE TİTREŞİM ANALİZİ

R. Kubilay KÖSE

ÖZET

Döner makinaların sağlığı ile ilgili en ayrıntılı bilgi, yataklar üzerinden alınan titreşim (vibrasyon) ölçümlerinin analizi ile edinilir. Her arıza, fiziksel özelliklerine göre farklı frekanslarda kendini göstermektedir.

Titreşimin, bir rakamla nitelenmesi , bir orkestra müziğinin 85 dB-A gibi bir değerle tanımlanması gibidir. Bu değer müziğin notaları yerine, ses şiddetinin alçak yada yüksek ayırımı yapılmasını sağlar. Bu şekilde rakamla verinin sürekli izlemesi ile, bir artış olduğunda uyarı alınmasını sağlanır. Ancak yükselme nedeninin, bu örnekte hangi müzik aletince üretilen hangi notadan kaynaklandığı, yaylı sazlardan kemandan mı yoksa sesli sazlardan flütten mi geldiği bilgisini vermez. Titreşim Analizi bunun ayırt edilmesini, vibrasyonun rulman arızasından mı, kaplin ayasızlığından mı, dişli sorunundan mı yoksa balanssızlıktan mı kaynaklandığının ayırt edilmesini sağlar.

l.GİRİŞ

Bir kerede, makina titreşimi ölçüm analizi ile, arıza kaynağı konusunda kararlı sonuca gidilmesi için deneyim ve bilgi birikimine gerek vardır. Makinenin dizaynından gelen, imalatından gelen, montajından gelen olası kronik sorunları, arıza kaynağını belirlemeyi zorlaştırır. Bu nedenle,endüstride, analizler bir kerede ölçüm yerine, belirli aralıklarda (günde bir - haftada bir gibi) alınan grafiklerin karşılaştırılması şeklinde uygulanmaktadır. Makina arızalarının belirlenmesinde, karşılaştırma yaklaşımı kurulmaktadır.

Grafıklerdeki değişim, arıza frekanslarında oluşmakta, karakteristik işaretler ile arıza nedeni ile oluşan sinyaller, birbirinden karşılaştırma ile ayrılabilmektedir. Karşılaştırma, Trend. FFT Spektrum ve

Dalgaformu Grafikleri kullanılarak yapılır.

Makina başlangıcında sakat olabilir. Ancak sakat, çalışması amacı karşılıyordun Titreşim Analizi yapan, o makinadaki hangi soruna kendini odaklamalıdır. Arızaya mı odaklanılacaktır yoksa temel dinamik sorunlar mı belirlenecektir. İşletme, hemen arızanın belirlenip giderilmesi ile bir an önce üretime mi geçmek istemektedir, yoksa sık sık çıkan arızanın kökünden çözümünü için üretimi durdurup sonucu mu beklemelidir.

Tercih işletmenin dinamik analizlere itibar etmesi ve bunun için harcama bütçesine sahip olması ile, ne olursa olsun üretimi zamanında yetiştirme kaygısı arasında yapılır. Hangi yöne gidileceği optimizasyonu, bunu ortaya koymaya yönelik veri eksikliği nedeni ile yeterince yapılamamaktadır. Karar verilmesi gereken; kronik bir sorunla periyodik olarak boğuşup yıl boyunca, örnek olarak iki ayda bir iki gün duruş mu daha ekonomiktir, yoksa bir kere beş gün uğraşıp, aynı sorunla iki yılda bir mi karşılaşmak daha ekonomiktir, arasındadır.

Tabidir ki, tercihte bulunmak için öncelikle Titreşim Analizi ile bunun yapılabileceğinin bilinmesi gerekmektedir. Ancak üniversite Makina Mühendisliği Bölümlerinde konunun yeterince işlenmemesi, kimi üniversitelerde hiç işlenmemiş olması, karar verecek yetkililerin konudan uzak durmasına neden olmaktadır.

Titreşim Analizi, sürekli teknik analiz yapılması gereken bir kültürdür. Hiçbir işaretin birebir bir anlam ifade ettiği söylenemez. Verilerin birbirine etkileşimi, neden sonuç ilişkisi ile analiz edilmesi gerekmektedir.

(13)

B a k ı m T e k n o l o j i l e r i K o n g r e s i v e S e r g i s 1 6 - 1 9 E k i m 2 0 0 3 - D e n i z I i

Bu iki yaklaşımı, hangi kariyerdeki çalışanlar kuracaktır. Çok konuda az şey bilen mi, az konuda çok şey bilen mi ? Bakım mühendisleri çok konuda bilgili olmalıdır. Aksi takdirde bu görevi yürütemezler.

Periyodik ölçümlerle alınan grafiklerin karşılaştırılarak analizi, arıza nedeni ile artış gösteren frekansların ayırt edilmesini sağlar. Bu yaklaşım, Bakım Mühendisinin ihtiyacını karşılayacak niteliktedir. İş bu nedenlerle, endüstride titreşim analizi, KESTİRİMCİ BAKIM sistemi içinde kurulan, eğilim izleme metotları ile kolaylaştırılmıştır.

Ancak yönetici olarak görev yapan tecrübeli kadro, vibrasyon analizi için sabır gösterememekte ve hemen sonuç istemektedir. Bu da konunun yeterince analiz edilmeden acele edildiği için hatalı sonuç bildirimine neden olmaktadır. Öncelikle üst kadrolar yeterli zamanı analizleri yapanlara vermeli, onları boş boş oturan, boşa zaman harcayan elemanlar olarak görmemelidir. Çoğunlukla, bir arıza duruşunda, analizi yapacak olanlar farklı işlerin yapılması için görevlendirilmektedirler. Bu yaklaşım, analiz yapmak için süre kalmamasına, ve yakın zamanda işletmenin başka bir yerinde arıza çıkması neticesi yeni bir duruşla karşı karşıya kalınmasına neden olmaktadır.

Kendi elemanına yeterince imkan tanımadığı için, istediği sonucu alamayan yönetici, elemanlarının bu işi yapamadığına kanaat getirerek, dışarıdan hizmet alımları ile bir yerlere erişmeyi hedefleyebilmektedir. Bu tür uygulama da, genelde bekleneni vermeyerek hüsranla sonuçlanmakta ve vibrasyon analizlerinden vazgeçilme aşamasına gelinmektedir.

Sağlıklı makinaların bulunduğu işletmelerde, kaliteli ürünler zamanında üretilir. Duruş süreleri kısaltılarak, üretim kapasitesi artırılır. Gereksiz parça, enerji ve işçilik harcamasının önüne geçilir.

Titreşim (Vibrasyon) ölçüm ve analizini sevmeli ve ona gereken önemi vermeliyiz. Olması gerekenden fazla titreyen makina, bunu ancak motorundan aldığı enerji ile yapar. Demek ki, enerjinin bir miktarı makinanın titremesi için harcanmaktadır. Titreşimi azaltmak, enerji tasarrufu yapılmasını sağlayacaktır.

Ülkemizin kıt kaynaklarının israfının önüne geçmek hedeftir. Titreşim (Vibrasyon) Analizi her işletmede uygulanması zorunlu bir teknolojidir.

i

' ' J

Şekil 1. Veri toplama cihazı ile ölçüm

2. TİTREŞİM ÖLÇÜM ANALİZİNDE KULLANILAN DONANIM

Titreşimi elektriksel sinyale çeviren bir sensör, bu sinyali algılayacak sinyal işleme özelliğine sahip bir cihaz gereklidir. Analiz için, cihaz üzerinde FFT Hızlı Fourier Çevirim özelliği bulunmalıdır.

(14)

j Mekanik Vibrasyon

T

Sensör

| Elektriksel Sinyal Sinyalin İşlenmesi

1

Grafik Gösterim

Şekil 2. Sinyal çevrim akışı 2.1. Titreşim Sensörleri

2.1.1. Proximity Tipi

Proximity ucu mili görecek şekilde, sabitlenerek monte edilir. Ucundaki manyetik alan değişimleri, milin yaptığı hareket bilgisini verir. Türbin gibi Kritik, Kaymalı yataklı makinalarda sürekli izleme ve arıza nedeni ile yüksek hareket oluşturduğunda durdurulması için kullanılır. Deplasman birimi ile ölçüm alır [mikron-mils].

2.1.2 Sismik Hız Sensörleri

Hız birimli ölçüm alınır [mm/san - inch/san]. Ölçüm, sensör içinde yay ve damper ile modeUenmiş mıknatıs kütlenin, dokundurulduğu yerdeki titreşime bağlı olarak oluşturduğu göreceli hareketin hızının ölçümü ile yapılır. Mıknatıs etrafındaki sarım, akım cinsinden hareketliliği elektriksel sinyale dönüştürür.

2.1.3 Akselerometreler

İvme birimli ölçüm alınır [g's]. Günümüzün en gelişmiş ve yaygın kullanılan titreşim ölçme sensörüdür.

Titreşim hareketinin ivmesi elektrik sinyaline dönüştürülür. Patenti PCB firmasına ait ICP (Integrated Circut Piezotronics) metodu ile Voltaj çıkışı verebilmesi, kablo hareketinden oluşabilecek Tribo Elektrikten etkilenmemesini sağlar. Sensör içindeki piezo kristalin kesme kuvveti sonucu oluşturduğu tepki izlenerek titreşim modellenir. Sensör içinde hareketli parça yoktur.

Couııcctor

Mass

Retaininv 'Ring Piezot'lectric

Elemeni

Fig.3 - Shear Mode Şekil 3. Kesme modu tipi akselerometre.

Günümüzün en gelişmiş akselerometre tipidir. Şekil 4. Akselerometre örneği

(15)

htl

B a k ı m T e k n o l o j i l e r i K o n g r e s i v e S e r g i s i 1 6 - 1 9 E k i m 2 0 0 3 - D e ü i z l i

2.2 Ölçüm Yönü

Makina arızalarının periyodik izlenmesinde, rulman yataklarından ölçüm alınır. Rulmanın gömülü olduğu konumlarda, erişilebilecek rulmanın monte edildiği en yakın elemana sensör dokundurulur.

Detay analizlerde, çalışan makinanın dönmeyen her yerine sensör dokundurularak, örnek olarak, Zeminden, montaj noktalarından, bağlantı borularından , gövdeden, davlunbazdan v.b. ölçümler alınabilir.

Periyodik izleme ölçümleri Radyal Ölçümler

Mile Dik Yatay Mile Dik Dikey Eksenel Ölçümler

Mile paralel yapılır.

Radyal ölçümler, milin merkezini görecek şekilde alınmalıdır. Milin merkezini görmeyen ölçümler teğetsel ölçümler olacaktır.

Dikey

Yatay

Eksenel

Şekil 5. Titreşim ölçüm yönleri 2.3. Sensör Dokundurma Yöntemleri

2.3.1. Saplama ile montaj

Sürekli izleme sistemlerinde kullanılır.Frekans aralığı en yüksek metottur. Sensör bir saplama ile ölçüm yüzeyine sabitlenir.

2.3.2. Yapıştırarak montaj

Sürekli izleme sistemlerinde kullanılır. Yapıştırıcı ile ölçüm noktasına yapıştırılır.

4 J 1 1

I laııd Dıı.il Raıl I lal Mniınlııvı AdhesJue ;,iu,j R o l * Magnet Magn»l PM Moml Mount

Şekil 6. Sensör Dokundurma yöntemleri

(16)

2.3.3. Önceden monte edilmiş bir diske montaj

Sürekli izleme ya da periyodik ölçümlerde kullanılır. Makina yüzeyine saplama yuvası açılamayan yada açılması uygun olmayan ortamlarda kullanılır. Ölçüm noktalarına, üzerinde sensörün monte edileceği saplama yuvası hazır bir disk önceden yapıştırılır. Sensör saplama ile bu diske tutturularak ölçüm alınır.

2.3.4. Mıknatıs ile tutturma

Periyodik ölçümlerde kullanılır. Sensör ucuna bir mıknatıs sabitlenir. Sensör mıknatıs ile ölçüm noktasına tutturulur.

2.3.5. El ile dokundurma

Sensör el ile ölçüm noktasına dokundurulur. Uygulamada, sensör ucuna 5 cm uzatma çubuğu takılı olabilir. Kimi zaman bu çubuğun boyunun 30 cm'e kadar uzatıldığı görülür. Nedeni, erişilemeyen yerlere uzaktan dokunarak ölçüm almaktır. Frekans ölçüm aralığı duyarlılığı bu metotta azalır.

3. TİTREŞİM GRAFİKLERİ 3.1. Titreşim Grafik Birimleri

Arızalar, Periyodik (kendini tekrar eden) işaretleri oluşturur. Bu periyodik sinyaller kendi içinde harmoniklerine ayrılarak detaylandırılır. Harmonik sinyali bir sinüs eğrisi şeklinde yalınlaştırabiliriz. Bu eğriden edinilecek bilgi hareketin periyodu ve genliği olacaktır.

Genlik

Süre

1 dönüş

Şekil 7. Periyodu bir dönüş olan hareket

3.1.1 Frekans

T, Periyot;bir hareketin ne kadar sürede tamamladığıdır

f, Frekans; bir zaman diliminde (saniye yada dakika) hareketin tekrarlama sayısıdır.

Frekans f = 1 / T Formülü ile hareketin frekansı belirlenir.

Teknik olarak frekans birimi [ Hz ] = 1/saniye

olmasına rağmen, Makina arızaları analizinde birimin [ CPM ] = 1 / dakika olarak kullanımı tercih edilmektedir. Bunun nedeni, makine dönüş hızlarının [RPM] devir/dakika , olarak anılmasıdır. Frekans birimi olarak "CPM" kullanımı , makine devrinin bilinmesi ile arıza nedenine daha hızlı erişim sağlamaktadır.

Arızaya neden sorun, makina devri frekansının harmoniklerinde kendini göstermektedir. Bu fiziksel bilgi, titreşim analizi ile Arızalarının belirlenmesine temel olmaktadır..

(17)

btlci

3.1.2 Genlik tipi

Harmonik sinyali oluşturan sinüs eğrisinin dikey ekseni, sinyalin genliğini ifade eder.

- Tepe değeri: 0 - Tp - Tepeden Tepeye değeri: -Tp + Tp

- RMS değeri: Efektif Tp (RMS=kareköklerinin ortalaması)

1 dönüş Şekil 8. Genlik ölçüm tipleri

Rakama dönüştürülen titreşim değeri birimi yanında, kesinlikle genlik tipi belirtilmelidir.

Saf Sinüs Eğrisinde Tepe değeri ile RMS arasındaki ilişki Tp = 0.707 RMS 'dir.

Deplasman birimli ölçümlerde Hız birimli ölçümlerde ivme birimli ölçümlerde

"tepeden tepeye"

"tepe"

"RMS" , tipi genelde seçilmektedir.

3.1.3. Genlik Birimi

Titreşim değeri üç birimle değerlendirilir.

Titreşimin deplasmanı [mikron]

Titreşimin hızı [mm/san]

Titreşimin ivmesi [g's]

Arızalarının belirlenmesinde, önerilen genlik birimi "hız"dır. Hız birimli ölçümler hem düşük frekanslarda oluşan hem de yüksek frekanslarda oluşan sinyalleri optimum görüntüler.

ivme

rTcKanscKSem Şekil 9. Frekans eksenine göre birim hassasiyeti 3.2. Titreşim Dalgaformu

Dalgaformu grafiği, analiz cihazı üzerinde set edilen frekans aralığındaki toplam titreşimin zaman eksenindeki değişimini görüntüler. Yatay eksen zamandır. Birim saniyedir. Dikey eksen genliktir.

Arıza kendi kendine düzelmeyeceğinden sürekli milin her dönüşünde kendini tekrarlar. Bu nedenle her periyottaki desen birbirini andırmalıdır. Eğer bir tekrarlılık yok ise titreşime neden kaynak, makine dönüş devrinden çok, prosesten yada çevredeki başka makinalardan gelebilir.

(18)

btks

Bir mil üzerinde ayrı ayrı üç sorun olduğunu varsayalım. Şekil 10.

Diske yapışmış bir parça Milde dört kanat

Aynı mil üzerinde 12 dişi olan bir dişli çark

İşaretlerin Dalgüt'orm Karşılığı (1 dönüş süresinde)

N S . Sim-

; fW¥V

Şekil 10. Üç fiziksel olayın dalgaformu

Her bir duruma ayrı ayrı bakıldığında;

Diske yapışan parça balanssızlık üretecektir. Alınan ölçümde milin bir dönüşünde bir vuruntu olacaktır.

Kanatlardan gelen sorun ise, milin bir tur attığında dört vuruntu verecektir.

Dişli ise, bir turda on iki vuruntu üretecektir.

Ancak ölçüm alınan noktaya, aynı mil üzerindeki sorunlar toplanarak birlikte yansır.

Süre

Şekil 11. Dalgaformların tek grafikte toplanması

Gerçek hayattan alınan ölçüm,bu harmonik sinyallerin toplamı,Periyodik sinyal olacaktır..

Şekil 12. Makinadan ölçülen örnek dalgaformu

Şekil 12'de yer alan dalgaformu grafiği, seçilen frekans aralığında, o noktaya gelen tüm sinyalleri gösterir.

Bu sinyallerin bir kısmı, harmonik tekrarı olmayan sinyaller olabilir.

(19)

3.3 FFT Spektrum Grafiği

Önceki maddelerde, frekans eksenli grafik olarak tanımlanan grafiktir.

Bir Periyodik fonksiyonu oluşturan harmonik fonksiyonları ayırım metoduna FFT, Hızlı Fourier Çevirimi denir.

Fourier Serisi; periyodik bir sinyali meydana getiren, basit harmonik sinyallerin oluşturduğu seridir. [1]

Bu çevirim sonucu belirlenen harmonik sinyallerin, Frekans ekseninde dizildiği grafik FFT Spektrum grafiği olarak anılır.

Şekil 13. Karmaşık dalgaformunun FFT ile harmoniklerine ayırıp, çıkan bilginin Frekans ekseninde dizilişinin 3 boyutlu görüntüsü

4 . TEMEL MEKANİK ARIZALAR 4.1. Balanssızlık

Spektrumda:

Radyal alınan ölçümlerde, lxRPM frekansında baskın, sabit değişmeyen , kökünde şişme olmayan tepecik.

Dalsaformunda:

lxRPM periyodunda sinüs deseni. Genelde başka arızaların türevi olarak ortaya çıkar.

Dııvı Vrotur iöoıanc. Fsult) utBOAHD HORıJOH r * t

OVERAU." İM V-OO PK - BM LOAD • 100.0 RPM»I7M. (2».«THı

Şekil 14. Balanssızlığa örnek spektrum Şekil 15. Balanssızlığa örnek dalgaformu

(20)

tıtlci

SA1 - YÜKSEK BASINÇ FANI KAPLIN CD-4 -FZH Fan Outboard HorUontal (05-Mar-03)

Şekil 16. Fanda lxRPM frekansındaki tepeciğin, yerinde balans ile düşürüldüğü bir örnek 4.2. Kaplin Ayarsızlığı

Eksen kaçıklığı, kasıntı adları ile de anılmaktadır.

Spektrumda:

Radyal alınan ölçümlerde , lx 2x 3x RPM frekansında tepecikler. 2x yada 3x RPM frekansındaki tepecik, lxRPM frekansı tepeciğin yarısını geçmelidir.

Dalgaformunda:

lxRPM periyodunda deve hörgücü deseni

Kaplin ayarsızlığı bir eksenel kaçıklık sorunudur. Milden mile tutturulacak Lazerli ayar cihazları ile giderilir.

Hatalı rulman montajı, eğik şaft, yalpalı montaj, milde çatlak, makine üzerindeki gerilmeler, topal ayak gibi sorunlar benzer işaretleri verir.

GRR!

Önce Sonra

Şekil 17. Kaplin ayarı öcesi ve sonrası makine simulasyonu

Şekil 18. Spektrumda kaçıklık işareti Şekil 19. Dalgaformunda kıçıklık işareti

(21)

btks

4.3. Mekanik Çözülme Spektrumda

Yapı bağlantılarında çözülmeler/gevşemeler; dönüş devri katlarında 8xRPM frekansına kadar harmonikler üretir.

Dönen kısımdaki çözülmeler; 0.5xRPM harmoniklerinde göreceli olarak düşük tepecikler oluşturur.

Rulman iç bilezik dönmesi buna bir örnektir. Kendini 0.5xRPM frekansında gösterir.

Her durdur kaldırda farklı genlik alınır.

0001 - MflIN BLOUER

600510B009-B2V BEflRING INBOPlRD - VERTICflL

Şekil 20. Mekanik çözülmeye örnek bir makinadan alınan spektrum grafiği 4.4. Dişli Arızaları

Spektrumda:

GMF=Diş Sayısı x RPM = Dişli Kavrama frekansında tepecikler görülür.

GMF Harmoniklerinin olması, hatalı dişli ayarını,

GMF etrafında yan bantların olması kırık dişten kaynaklanabilecek sorunu gösterir.

Dalpaformunda:

Genlik modülasyonu görülür.

OVERALL-2.9SV-OG

Şekil 21. Dişli sinyali bulunan bir spektrum örneği

Dişli gruplarında, hangi dişli çark üzerinde kırık var ise, o çarkın dönüş devri frekansı, GMF frekansının etrafında yan bant olarak görünür.

4.5. Rulman Arızaları Spektrumda:

Kendi içinde harmonik ailesi bulunan, ancak dönüş devri katlarında oluşmayan tepecikler, ve/yada spektrum zemininde kabarma şeklinde görülür. Erken sinyaller yüksek frekanslarda oluşur. Önlem alınmaz ise dağılmadan önce Balanssızlık gibi görülebilir. Dönüş devri frekansının 70 katına kadar frekans aralığı spektrumda yer almalıdır.

(22)

bClts

Stress dalgası spektrum analizi ile detaylandırılır.

Dalşaformunda:

Mekanik çözülme gibi düzensiz yığıntılı vuruntular verir. İvme birimli dalgaformunda genliğin 2 g's sınırını aşması sorun işareti olarak algılanır. Melek Balığı deseni, rulman bileziklerinde çatlak olduğunu gösterir.

Rulmanlar çok elemanlı olduğu için birden fazla arıza frekansı setine sahiptir. Bilgi bulunmayan dış bilezik sabit iç bilezik dönen rulmanlarla ilgili aşağıdaki formüller arıza frekansları ile ilgili yaklaşık bilgi verecektir.

FTF:

BPFO:

BPFI:

N =

Kafes arıza frekansı = 0.4 x RPM

Dış bilezik arıza frekansı = 0.4 x N x RPM İç bilezik arıza frekansı = 0.6 x N x RPM Bilya / Masura sayısı

Şekil 22, Rulman arızasına örnek spektrum Şekil 23. Şekil 22'deki spektrumun dalgaformu

Şekil 24. Rulman dış bilezik fatik arızası örneği

Şekil 25. Dış bilezikte nemden kaynaklanan korozyon örneği

Şekil 26. Elektrik akımı geçişinden kaynaklanan Fluting arıza örneği

(23)

flitlcs

4.6. Kaymalı Yatak Arızaları Spektrumda.

Gidip gelen 0.42xRPM 0.46xRPM frekansında tepecik, yağ filmi ile ilgili bir sorunun olduğunu gösterir.

4.7.Kayış Arızaları Spektrumda:

KF Kayış frekansının ikinci çarpanında görünen tepecik, hasarlı kayış olduğunu gösterir.

3.l4x Kasnak Devri RPM x Kasnak Çapı KF =

Kayış Uzunluğu 4.8. AC Motor Arızaları Spektrumda:

Mekanik nedenli tepeciklere ek, 2xHat Frekansında keskin tepecik oluşur.

Canlı izlemede, ölçüm anında elektrik kesilince birden yok olur. Mekanik sinyaler ise yavaş yavaş makinanın duruşuna bağlı azalır.

Kısa devre çubuklarında olabilecek sorunlar,

{Kısadevre Çubuk Sayısı x RPM frekansı}nda, 2xHF yanbandı ile görülür.

HF: Hat frekansı (Normade 50 Hz = 3,000 CPM)

Şekil 27. AC Motor kısa devre çubukları arızası spektrum örneği

5. SONUÇ

Çağımızda Titreşim Analizi her işletmede uygulanması gereken bir kültürdür. Ancak endüstriyel uygulamalar, mühendislik derslerine henüz uygulama yönü ile yansıyamadiğı için ülkemizde yeterince popüler olamamıştır.

Kestirimci Bakım içinde, makina sağlığını izlemeye yönelik olarak kullanılan cihazlar ile titreşim analizi uygulamaları çok limitli kalmaktadır. Cihazlardan istenilen tam verimler, mühendislik kadrolarının yeterince ilgi göstermemesi nedeni ile, alınamamaktadır. Bir an önce bu ilgi gösterilmeye başlanmalı, üniversiteler çok teorik yaklaşımları bir yana bırakıp, endüstrinin ihtiyacını karşılayacak düzeyde popüler titreşim analizi bilgisini yaymalıdır. Bu suret ile ülkemizin sınırlı kaynakları israf edilmeden değerlendirilebilecektir.

(24)

KAYNAKÇA

1. TMMOB Yay in no: 169 Makine Mühendisliği El Kitabı, Cilt I, Bölüm 6, 1994

2. Cravvford, Arthur R., The Simplified Handbook of Vibration Analysis, Vol 1 & 2, 1992 CSI Computational Systems İne

3. Wowk, Victor, Meclıinery Vibration, Measurement and Analysis, 1991 McGımv HM ISBN 0-07- 071936-5

4. Emerson Process Management / CSI Division-USA , Çeşitli Teknik dokümanları 5. PCB Piezotronics-USA, Çeşitli Teknik dokümanları

6. TOPAZ LtdŞti Çeşitli teknik dokümanları

7. FAG Rolling Bearing Damage, Publ.No. WL 82 102/2 ED

(25)

"•. O O

SENTETİK YAĞLAYICILARLA BAKIM GİDERLERİNİN AZALTILMASI

ALİ URAS

MOBİL

MAKİNA MÜHENDİSLERİ ODASI BİLDİRİ

MMO, bu bildirideki ifadelerden, fikirlerden, toplantıda ortaya çıkan sonuçlardan ve

basım hatalarından sorumlu değildir.

(26)

B a k ı r a T e k n o l o j i l e r i K o n g r e s i v e S e r g i s i 1 6 - 1 9 E k i m 2 0 0 3 - D e n i z l i

SENTETİK YAĞLAYICILARLA BAKIM GİDERLERİNİN AZALTILMASI

Ali URAS

1. GİRİŞ

1.1 Sentetiğin Tarihçesi

Sentetik yağlayıcılar konusundaki araştırmalar yirminci yüzyıl başlarına kadar dayanır. Gerçek anlamda çalışmalar ikinci dünya savaşına doğru hızla gelişen havacılık ve harp endüstrisinin ihtiyaçlarını karşılama için yapıldı. Savaştan sonra başlayan uzay yarışında, oradaki uç şartların üstesinden gelecek yağlayıcıların araştırılmasına hız verildi.

Yetmişli yıllara kadar uygulamaları havacılık, askeri teçhizat ve uzay araçları ile sınırlı olan sentetik yağlayıcılar bu tarihten başlayarak bütün endüstrilerde kullanılmaya başlandı. ExxonMobil o yıllarda özellikle polialfaolefınler üzerinde yaptığı araştırma ve geliştirmelerle ilk tam sentetik motor yağı Mobil l'i otomotiv sektörünün ve ilk tam sentetik yatak yağı Mobil SHC 600'ü diğer endüstrilerin hizmetine sundu.

1.2. Sentetiklerin Önemi

Sentetik yağlayıcıları otomotivde ve endüstride kullanıma iten nedenler veya bir başka deyişle bu sektörleri sentetik talebine zorlayan şartlar aşağıdaki şekilde özetlenebilir.

• Otomotivde ve tüm endüstriyel sektörlerde, özellikle motor ve makine teknolojilerinin devamlı gelişmesi, mineral yağların niteliklerinin bu gelişmenin ihtiyaçlarını karşılamaktan uzak olması.

• Çeşitli sektörlerdeki araç, gerev ve üretim makinelerinin dünyanın farklı iklimlerde çalışması, bu nedenle çok sıcak ve çok soğuk gibi uç veya ikisi arasında değişen sıcaklık şartlarını karşılamada mineral yağların yetersiz kalması.

• Dünyada giderek artan rekabet şartları nedeniyle maliyetlerin düşürülmesi için gösterilen çabalar çerçevesinde enerji, yakıt, yedek parça, işçilik giderlerini azaltmada mineral yağların başarılı olmaması.

• Çevre ile ilgili düzenlemelerin gittikçe katı yasalara bağlanması, yağ atıklarının azaltılması, katkı maddelerinde bulunan ağır metaller ile bazı kimyasalların yasaklanması veya sınırlanması, mineral yağlarla bu yasa ve düzenlemelere uyumluluğun sağlanamaması.

İşte yukarıdaki dört ana neden, sentetik yağlayıcıların otomotivde ve tüm endüstrilerde kullanımını zorunlu hale getirdi.

1.3. Sentetik Üretimi:

Sentetik yağlayıcılar, petrolden elde edilen etilen gibi küçük hidrokarbon moleküllerin, yüksek sıcaklık ve basınç şartlarında çalışan hidrojen reaktörlerindeki kontrollü katalitik ortamda kimyasal tepkimelerle kombine edilip düzenli bir yapıya dönüştürülmeleri sonucu elde edilirler.

Kimyasal proseste sentetik yapıyı meydana getirecek hidrokarbon moleküller boyut ve şekilleri bakımından birbirinin benzeri olacak biçimde tasarlanırlar.

(27)

B a k ı m T e k n o l o j i l e r i K o n g r e s i v e S e r g i s 1 6 - 1 9 E k i m 2 0 0 3 - D e n i z l i

Sentetik yapı Mineral yapı

Yukarıda basitleştirilerek gösterilen sentetiğin düzenlenmiş yapısı gereği kazandığı özellikler istenilen şekilde değiştirilebilir, amaca göre performans en üst düzeye çıkarılabilir. Böylece sentetik yağlayıcılar sayesinde otomotivde ve diğer endüstrilerde çok önemli fayda ve tasarruflar sağlanır.

Mineral yağlar ise petrolün rafinerilerde distile edilmesi ve solventlerle arıtılması ile üretilirler. Bu proseste istenmeyen bazı maddeler yapıdan tamamen kaldırılamadığı gibi yağın özellikleri de kontrol dışı değişkenlik gösterir ve istenen performansa ulaşılamaz. Gerçi rafineri prosesine eklenen hidrojen üniteleri ile ek işleme tabi tutulan mineral yağların bazı özellikleri geliştirilmektedir, ancak bu gelişme hiçbir zaman sentetiklerin seviyesine çıkamamıştır. Gerçeğin bu olmasına karşın hidrojen işleminden geçen mineral yağların sentetik diye pazarlandığı görülmektedir.

1.4. Sentetiklerin Özellikleri:

Sentetik yağlayıcılar başlıca aşağıdaki üstün özelliklere sahiptirler.

• Yüksek viskozite indeksi ( 270'e kadar)

• Düşük akma noktası (-50 "C'a kadar)

• Yüksek ısıl kararlılık (180 "C'a kadar)

• Yüksek oksidasyon mukavemeti

• Düşük çekme katsayısı ve sürtünme karakteristiği

• Düşük uçuculuk

1.5. Sentetiklerin Faydaları:

Sentetik yağlayıcıların yukarıdaki özellikleri otomotiv ve endüstriyel uygulamalarda aşağıdaki önemli faydaları sağlar.

• En zor ekipman imalatçı taleplerinin üstünde performans

• Her türlü koşulda çok yüksek ekipman koruyuculuğu

• Çok düşükten çok yükseğe değişen sıcaklık aralığında çalışma

• Düşük güç kullanımı ve enerji tasarrufu

• Arızalara neden olmayan uzun kullanım ömrü

• Çevre düzenlemelerine uyum

(28)

İblîıs

2. ENERJİ TASARRUFU

Verimlilik % Kuvvet

Kuvvet

,(X<xxxXxxxxorxx)OQQQ

F

w ' - : • • ' •••••• c ^ ı

100 Sentetik 90

80 70

Sentetik

Mineral 60 0 10 20 30 40 50 Redüksiyon Oranı

Sentetik yağlayıcılar düzenli yapıları, düşük çekme katsayıları ve düşük iç sürtünme özellikleri sayesinde sürtünmeleri azaltır, sıcaklıkları düşümr, enerji tasarrufu ve yüksek verimle çalışma gerçekleştirir.

2.1. Geniş

Kolay akış

ISO VG

**"*£**

Sıcaklık Aralığı

v Mineral

I « ^ V Eşit Viskozite

^ ^

L

^ S w ^ Sentetik

Sıcaklık °C \ Yüksek koruyuculuk

Başlangıç torkuyıa sınıra Bölge

r ı

-60-40

M mera;

Sente^

K,sa

t,;

-20 Celsius 100 Devamlı servis

SUi' i .

W--1

200 300

Sentetik yağlar wax içermeyen yüksek viskozite indeksli yapıları ile -50 "C gibi çok düşük sıcaklıklarda bile kalınlaşmayarak kolay pompalanır ve çok yüksek sıcaklıklarda incelmeyeıck üstün koruyuculuk sağlarlar. Böylece geniş sıcaklık aralığında hem ilk hem de devamlı çalışma aşınmalarını önlemede etkili olur.

2.2. Uzun Servis Ömrü

(0

Ü

o

0)

"N

o 70

50 30

10 Mineray I

/ / /

•*

Sentetik /

20 40 60 80 Test Süresi-Saat

100

(29)

Sentetik yağlar yapısal olarak yüksek oksidasyon mukavemetleri sayesinde tortu oluşumu ve kalınlaşma yapmaksızın kesintisiz uzun servis ömrü sağlarlar.

2.3. Bakım Giderlerini Azaltma:

Sentetik yağlayıcılar yukarıda sıralanan özellikler ve bu özelliklerin getirdiği fayda ve tasarruflarla endüstrilerde arızi ve planlı bakımların daha etkili ve düzenli, daha düşük maliyetlerle yapılmasını sağlarlar. Ancak bu iş arkasına araştırma geliştirme birimlerinin ve çok uzun senelere dayanan bilgi birikimlerinin desteğini almış, dünyanın başlıca motor ve makine imalatçıları ile birlikte çalışma imkanına sahip önemli yağ üreticileri ile birlikte çalışma sayesinde olur.

ExxonMobil, yukarıda belirtilen niteliklere sahip çok uluslu bir şirket olarak dünyanın iki yüzden fazla ülkesinde faaliyet göstermekte, pazarladığı petrol ürünleri ve sentetik yağlayıcılarına "Mühendislik Hizmetleri Bölümleri" ve bu bölümlerde çalışan konularında eğitimli uzman mühendisleri ile destek sağlamaktadır.

Bu uzmanlar Mobil sentetik yağlayıcılarının üstün özelliklerini doğru yerde ve doğru şekilde değerlendirerek aşağıdaki konularda endüstrilerin bakım birimlerine önemli katkılarda bulunurlar.

• Mevcut veya olabilecek problemleri çözme

• Operasyona güvenirlik ve üretime devamlılık getirme

• Planlı ve bilgisayar destekli bakım işini kolaylaştırma

• İşletme ve bakım giderlerinden tasarruf sağlama

• Enerji tüketimini düşürme

• Duruşları en aza indirme

• Yedek parça kullanımını azaltma

• İşçilik giderlerini kısma 2.4. Mühendilik Hizmeti:

ExxonMobil'in Mühendislik Hizmetleri bölümü ve bu bölümde yer alan uzman mühendisler bir işletmede sentetiklerle yukarıda sıralanan fayda tasarruflardan hangilerini sağlayacaklarını belirlemek için kapsamlı bir çalışmayı uygulamaya koyarlar. İşin başlangıç aşamasında mevcut durumu tespit eder, problem olan veya olabilecek yerleri ortaya çıkarırlar. Operasyonu, işletme şartlarını, ekipman imalatçı tavsiyelerini incelerler. Genelde işletmenin bakım ekipleri ile ortak yürütülen çalışmanın sonunda konuyla ilgili

"Fayda ve Tasarruf Raporu" hazırlar ve bunu işletme yönetimine sunalar.

İkinci aşama raporda belirtilen konuların uygulanmasına geçilmesidir. Sentetik yağlayıcıların dolumu yapılır, hem ekipmanların hem de yağlayıcıların periyodik izlemesine başlanır. Bu aşamada laboratuvar desteğine ihtiyaç vardır. ExxonMobü'in laboratuvarları, ülkemizdeki de dahil, son teknoloji cihazlarla donatılmış olup, doğruluk ve hassasiyet bakımından uluslararası düzeyde kalibrasyon değerlerine ve kalite belgelerine sahiptir. Mühendislerimiz çalışmalarında ağırlıklı olarak ülkemizdeki laboratuvarımızı kullanmakla beraber gerekirse yurt dışındaki laboratuvarımızdan da yararlanırlar.

Sonuçların alınması, fayda ve tasarrufların görülmesi son aşamadır ve belli bir süreyi gerektirir. Sürenin devamında veya bitişinde bazen mütevazi bazen da şaşırtıcı fayda ve tasarruflarla karşılaşılır. Bu fayda ve tasarruflar gerekirse son bir raporla yönetime sunulur.

3. ÖRNEKLER

Sentetik yağlayıcılarla bakım giderlerinin ve maliyetlerin azaltılması konusunda ExxonMobil mühendislerinin ülkemizdeki endüstriyel kuruluşlarda yaptıkları çalışmalardan bir kaçının özeti aşağıdadır.

(30)

* « - # - * r " ^ B a k ı m T e k n o l o j i l e r i K o n g r e s i v e S e r g i s i Oİ.KS 1 6 - 1 9 E k i m 2 0 0 3 - D e r. i z 1 i

Bir gübre fabrikasının kurutma fırın redüktöründe sentetik yağlayıcıya geçilmesinden sonra sıcaklığın 5 ile 6 °C kadar düşmesi, sürtünmelerin ve aynı zamanda aşınmaların azaldığının işareti oldu. Hassas aletler kullanarak yapılan ölçümlerde eski mineral yağa göre % 6.15' e karşılık gelen 35.937 kw-saat /sene elektrik tasarruf gerçekleşti. Ayrıca sentetik yağlayıcının binlerce saat arızasız hizmet vermesi duruşları ortadan kaldırdı, işçilik giderlerini düşürdü.

Bir demir çelik fabrikasının vidalı kompresörlerinde sentetik yağlayıcıya dönülmesinden sonra, önceki mineral yağa göre değişim süreleri beş kat daha uzadı, duruşlar ve işçilik giderleri azaldı. Yağ filtre ve seperatör sarfiyatı yarıya düştü. Eşanjör cidarlarında tortu birikimi kalktı, ısı iletimi kolaylaştı. Düşük enerji tüketimi ile yüksek verimlilik sağlandı.

Başka bir demir çelik fabrikasının su altında ve ağır yükte çalışan hadde yataklarında sentetik özel bir grese geçilmesinden sonra, eskiden kullanılan çok amaçlı geleneksel mineral grese göre uygulama aralıkları bir haftadan üç aya çıktı, gres tüketimi üç kat azaldı, senelik rulman tüketimi yarıya düştü.

Bir çimento fabrikasında çimento değirmeninin redüktör ve boyun yataklarına mineral yağlar yerine sentetik yağlayıcılar kondu. Sıcaklıkların 4 ile 5 "C arasında düşmesi sürtünmelerin dolayısı ile aşınmaların, beraberinde enerji talebinin azaldığını gösterdi. Amper çekişleri değişiklikler gösterdiğinden senelik değerler hassas alınamadı, ancak enerji tasarrufunun oranı yaklaşık yüzde üç olarak tahmin edildi.

Her dört çalışmada da sentetik yağlayıcılar ve ekipmanlar periyodik laboratuvar analizleri ile izlendiler.

ExxonMobil'in arşivlerinde, yukarıdaki örneklerde olduğu gibi, endüstriyel kuruluşların bakım giderlerinin azaltılmasına ve maliyetlerin düşürülmesine yönelik uzman mühendisler tarafından başanyla yürütülmüş ve sonuçlandırılmış çok sayıda fayda ve tasarruf rapor bulunmaktadır.

4. SONUÇ

Günümüz teknolojisinde sentetik yağlayıcıların üstün özellikleri artık tartışılmazdır. Ancak bu ürünler doğru yerde ve doğru şekilde uygulandıkları zaman bakım işlerinde kolaylık, fayda ve tasarruf sağlarlar.

Bunu gerçekleştirmek AR-GE çalışmaları ile teknolojiyi izlemeyi, engin bilgi birikimi ile desteklenen uzmanlığı gerektirir.

(31)

İ M İ

TOPLAM VERİMLİ BAKIM VE BAKIM YÖNETİM SİSTEMİ

MUSTAFA TAVUKÇUOGLU

TÜPRAŞ

MAKİNA MÜHENDİSLERİ ODASI BİLDİRİ

MMO, bu bildirideki ifadelerden, fikirlerden, toplantıda ortaya çıkan sonuçlardan ve

basım hatalarından sorumlu değildir.

(32)

TOPLAM VERİMLİ BAKIM VE BAKIM ORGANİZASYON YÖNETİM SİSTEMİ

MUSTAFA TAVUKÇUOĞLU

1. BAKIM NEDİR ?

Bakım işletmedeki ekipman ve sistemlerin fonksiyonlarını en yüksek performansta sürdürmeleri için gerçekleştirilen faaliyetler bütünüdür.

2. BAKIM FAALİYETLERİ

Bu faaliyetler 4 temel amaca yönelmelidir.

Üretim maliyetini düşürmek Ürün kalitesine katkıda bulunmak Tesis ömrünü artırmak

Üretimin sürekliliğini sağlamak

BAKIM FAALİYETLERİ

1 ÖZE RK(ÜR ETKEN)

BAKIM

1 PLANLI BAKIM

ı ACİL(ARIZA)

BAKIM

PERİYODİK1 1

(KORUYUCU) BAKIM

ÖNLEYİCİ BAKIM

DURUMA DAYALI BAKIM 1

TAKVİM SÜRESİNE GÖRE BAKIM

KULLANIM SÜRESİNE GÖRE BAKIM

KONTROL VE GÖZLEM VERİLERİNE GÖREBAKIM

KESTİR İMCİ_L

BAKIM

1 SÜREKLİ

İZLEME

PERİYODİK İZLEME

| OTOMATİK

İZLEME

1 YARI OTOMATİK

İZLEME

MANUEL İZLEME

(33)

btks

RAKIM İŞ AKIf> DİYAGRAMI

mm tf T*yıp

lift ti*'^İti

s t

.t.

9N&T

«Tl

*mm

UT*

•.-Dic sn*: Jt târ U El,» 'IJ

f W*!İ n-t>

İ$ l * > l iletil

•«MM

ARIÎAN H ACtL

Vf TEiTEDilMISi

•> ûp ,-VB | i, Mi,

(34)

btüîs

3. EKİPMAN ARIZA-ÖMÜR İLİŞKİSİ

Arıza Yapma Olasılığı

KÜVET

Ömür

HIZLI BAŞLANGIÇ

Ömür

KSEK BAŞLANGIÇ

Ömür

RASTGELE

Ömür

YAVAŞ ARTAN

Ömür

GENEL

Ömür

4. KESTİRİMCİ BAKIM NEDİR ?

Kestirimci bakım, makina ve ekipmanlardaki arızaların sorun yaratacak hale gelmeden önce, tespiti, analizi ve düzeltilmesi amacıyla, seçilen parametreleri, ölçülmesi ve önceden belirlenen sinir değerlerle grafik trendler kullanarak mukayese edilmesidir.

kullanılan yaklaşım, makina ve ekipmanların güncel ve geçmişteki durumlarının izlenmesiyle, gelecekteki durumlarının kestirilmesidir.

(35)

PE IFORMANS Potansiyel Arıza

Fonksiyonel Arıza

ZAMAN Kritik Performans Kaybı

POTANSİYEL PROBLEME AİT PERFORMANS DÜŞMESİ

Arıza Öncesi Mevcut Süre

5. HER EKİPMANA UYGUN BAKIM METODUNUN TESPİT EDİLMESİ

Döner ekipmanların bazılarında titreşim analizi uygun olabileceği gibi bazılarında yağ analizi, termal görüntüleme gibi kestirimci bakim uygulamaları yapılabilir. Ancak bütün bu kestirimci bakim yöntemlerine rağmen bazı ekipmanlarda ise periyodik (koruyucu) bakim yapma zorunluluğu vardır.

Her bir ekipmanda hangi tür bakimin uygun olacağı bir çalışmanın sonucunda tespit edilmelidir.

Bu çalışmanın adı; ARIZA/HATA MODU VE ETKİLERİ ANALİZİ' dir.

6. ARIZA/HATA MODU VE ETKİLERİ ANALİZİ Ekipmanın fonksiyonları nedir?

Fonksiyonlarını yerine getirmeme şekilleri nelerdir?

Arıza veya sorunların temel nedenleri nelerdir?

Arıza kendini nasıl gösterir?

Ekipmanın arıza yapmasının önem derecesi nedir?

Arızayı önlemek mümkün müdür?

Arızayı öngörmek mümkün müdür?

Önlemek ve/veya öngörmek mümkün değilse, ne yapılmalıdır?

(36)

btks

CLA9 r-W\//fE<\ SEM

D MsraiBoprran

EKEOU: 25G1AB

B4PÜDB*

ProEesh Tarım

HamPdrol Şaj Porrpsı

O s ı Hala

(Pcrrpa)

İrfimJ-Po Değerlendıme

•Çek U z *

-Ota -"fite*

-CAMte*

L Tattrin

1 45623 73

Sl-D

Hataın B<iai

Kirillk Parpa Cu UJ u Y a j a ™ Yağ Acaı

Mbrsycn

Hiaın Oaa Nederierl

Parça'aajsına partkügrmesi sonucu hzar

Yağlama Hataa

cufvetgelrresi Yank^mortaj Haa ı lire a/aı Haaıstaiu?

opera>ycnu

im\FÇnvlXLARAlSAÜ2İ^F

D YeriB<ipman F

PROSES

FBCYtJN RBfafMlMte

MsfoutŞaüa;

Ya^laı

ktrtrola

CpaaSr torfrdü

Opr. Teati

Onems Değalentirrre MaraiDeğl KişikMtklke OrtaKiitklkte MkseVkritklMe

Ç<k>tks*KHk

TaViin 1

45623 7JS

Sı-D

1

4

5 o

7

İ

1

6

I

28

210

P T S C DÜEKd Onlerrler

Ch ailen Drienier

Pompannve bse d a * in tarizleri

yapılrraa

Perrjcdk yağ ardizi yapılrraa

birdeuredeka'ad(

fdddedeğftirlmsi.

Operatörün a\anya^

t a r d a n a

L ^ a i kadir, aya- cinaa ile ine ayan ya^lması

Yajanaileielli ycHsrrJerinincderip oeİEtrirnsi TeprtPd

Değerlenilme -"ytks*

-Ota -Düjik -Ç(k D(EÜ<

' Q s ı DSGJI

Tahîin 1

23 456 7S

Sl10

SOMTI.

AC

MT

AC

aç

MT

TanarlaTfl taiN

HaaranQ£

HazJranQ2

BocLMai

DFMN0:1

U»Na 1

ATANO:

MW:

Sonu;

!ı 1

¹

BdCrn

7. RtSK=İHTİMAL*ÖNEM*TESPİT

Risk puanı 100'den büyük olanlar masaya yatınlarak bu sorunlarla ilgili kesin çözümler

araştırılır.hata/anza'nın oluşması kaçınılmazsa arızanın büyük sorunlara yol açmadan tespit edilebilmesi ve en uygun zamanda bakıma alınabilmesi için gerekli kontrol sistemi oluşturulur.

İHTİMAL DERECELENDİRME TABLOSU İhtimal

Uzak Çok düşük Düşük Orta Yüksek Çok yüksek

Derecesi

1 2 3 4-5-6 7-8 9-10

Kıstas

Hata/arızanın oluşması tahmin edilmemektedir. Bugüne kadar görülmemiştir

Hata/arızanın oluşma ihtimali çok düşüktür.

Hata/arızanın oluşma ihtimali düşüktür Hata/arızanın oluşma ihtimali vardır.

Hata/arızanın oluşma ihtimali yüksektir.

Hata/arızanın oluşması kaçınılmazdır.

(37)

j Ö K B j s I f c a T t - l L Î r ' j r » B a k m T e k n o l o j i l e r i K o n g r e s i v e S e r g i s i İ V İ 2 O I İ İ S 1 6 - 1 9 E k i m 2 0 0 3 - D e n i z l i

ÖNEM DERECELENDİRME TABLOSU thtimal

Etkisi yok Önemsiz etki Küçük etki Kısmi etki Orta etki Önemli etki Büyük etki Çok büyük etki Ciddi etki Tehlikeli etki

Derece 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Kıstas

Arızanın ekipmanın çalışmasına hiçbir etkisi yok.

Arızanın ekipmanın çalışmasına önemsiz bir etkisi var.

Arıza ekipmanın durmasına neden oluyor. Ama üretim kaybı yok.

Anza ekipmanın durmasına neden oluyor. Çok düşük üretim kaybı var.

Arıza programı aksatmayan üretim kaybına neden oluyor.

Arıza programı aksatabilecek üretim kaybına neden oluyor.

Arıza nedeniyle hem üretim kaybı var hem de yüksek maliyetli hasar oluşuyor.

Arıza nedeniyle ciddi üretim kaybı oluşuyor.

Arıza ünite duruşuna neden oluyor.

Arıza nedeniyle yangın, patlama, ölümle sonuçlanabilecek iş kazası riski var.

TESPİT DERECELENDİRME TABLOSU

thtimal Neredeyse kesin Yüksek

Orta Düşük Çok düşük

Neredeyse imkansız

Derece 1 2 3-4 5-6-7 8-9 10

Kıstas

Operatör tarafından çalışma esnasında rahatça belirlenebilir.

Operatör tarafından yapılan bir kontrolle belirlenebilir.

Operatör tarafından yapılan titiz bir kontrolle belirlenebilir Bakim ekibi tarafından yapılan kestirimci bakımla

belirlenebilir.

Bakim ekibi tarafından yapılan koruyucu bakımla belirlenebilir.

Arızanın önceden belirlenebilme ihtimali neredeyse imkansızdır.

8. BU ÇALIŞMA SONUCUNDA OLUŞACAK BAKIM YÖNTEMLERİ

Arıza bakım Periyodik bakım Kestirimci bakım Titreşim analizi Termal görüntüleme Yağ analizi

Önleyici bakım Yağ analizi

9. TOPLAM VERİMLİ BAKIM

Günümüz toplam üretim maliyetlerinin önemli bir kısmını bakım giderleri oluşturmaktadır.

(38)

Bakım için harcanan her bir liranın yaklaşık % 33 'ü boşa gitmektedir.

Acil bakım harcamaları, önceden planlanarak yapılan aynı bakım işine göre en az 2 misli pahalıya mal olmaktadır.

10. TVB (TOPLAM VERİMLİ BAKIM)

Çalışanların bilgi ve becerilerinin artırılması, kullanılan ekipmanların en iyi şekilde korunması, tüm bakım faaliyetlerinin bilgisayar ortamında takip edilmesi ve gerekli önlemlerin zamanında alınmasıyla sıfır kaza, sıfır hata, sıfır plansız duruşu amaçlayan bir işletme yönetim sistemidir.

11. TOPLAM VERİMLİ BAKIMIN HEDEFLERİ İşletme koşullarında iyileştirme

Alt seviyede personelin bilgi ve becerisini artırma Bakim hizmetlerine aktif katilimi sağlama İş güvenliğinde etkinliği sağlama

Ürün kalitesinde sürekli iyileştirme Yüksek verimlilik sağlama Sıfır hata

Sıfır kaza Sıfır duruş

1995-2000 YILLARI ARASINDA TOPLAM VERİMLİ BAKIM ÖDÜLÜ ALAN JAPON ŞİRKETLERİNİN ELDE ETTİĞİ BAŞARILAR

[şgücü verimlilik artışı Üretim artışı

Duruş azalması Hatalı ürün azalması İşgücü azalması Bakim maliyet düşüşü Enerji tüketiminde azalma Stoklarda azalma

[ş kazalarında azalma

%100-125

%12-17

%70-95

%60-70

%20-30

%25-30

%20-30

%40-50

%50-100

12. TVB UYGULAMALARI

Tüm ekipmanlarda olası anza şekilleri ve sonuçlan analizi yapılarak hangi türde bakım yapılacağına karar verilir.

Bu analiz yapılırken arıza şekilleri - etkilerinin önemi, olma ihtimali ve tespit şekli göz önüne alınır.

13. TOPLAM VERİMLİ BAKIM'DA 8 ANA FAALİYET

16 büyük kayıbın giderilmeskkobetzu-kaiden (odaklanmış iyileştirme) Otonom bakim (jishu-hozen): operatörlerin 7 aşamayı gerçekleştirmesi Planlı bakim:operatörlerin günlük ve bakim personelinin periyodik bakımları.

Eğitim:operatör ve bakımcıların eğitimi.

Ekipman tasanmmda tvbrverimlilik, kolay ve hatasız operasyona uygun tasanm.

Kalite bakimrsıfır hatalı üretim için, üretim ve kalite standartlarının geliştirilmesi.

Ofiste tvb

(39)

14. BÜYÜK KAYIP

Toplam verimli bakım'in hedeflerinden biri ekipmanı mümkün olan en verimli şekilde kullanmaktır.

Ekipmanların verimli bir şekilde kullanılması hem işi kolaylaştırır, hem de şirketin karım artırır.

Ekipmanları mümkün olan en verimli şekilde kullanmak ekipmanların fonksiyonlarını ve performansını en yüksek seviyeye getirmek demektir.

Ekipman verimliliğini etkileyen en temel kayıplar; arıza kayıpları, ayar kayıpları, ilk çalıştırma kayıpları, hız kayıpları, kontrol sistemlerinden kaynaklanan kayıplar, enerji kayıpları vs. dır.

15. KÖTÜYE GİDİŞ f

,1

Ekipmanlar kullanıldıkça kötüye gider ve yanlış kullanım çoğu zaman kötüye gidişi hızlandırır. Buna hızla kötüye gidiş denir. Gereken yerlerin yağlanmaması, dönen, kayan parçalarda kirlilik vs. Ayrıca ekipman doğru olarak kullanıldığında bile görülen yıpranma vardır. Buna doğal kötüye gidiş denir.

Bu nedenle kötüye gidişin sebepleri yok edilmelidir. Bu sebepleri bulmak için de "neden-neden" analizi kullanılır. Bu analiz probleme neden sorusu sorularak yapılır ve mantıklı olarak verilebilecek cevaplar tükeninceye kadar neden sorusu sorulmaya devam edilir.

16. OTONOM BAKIM

ı ! Otonom bakım, operatörlerin bakım departmanından bağımsız olarak kendi ekipmanlarına yaptıkları , bakımdır.

j Toplam verimli bakım uygulamasında operatörler gerekli eğitimleri aldıktan sonra ekipmanla ilgili tüm

| kontrolleri, ayarları, temizliği ve bunun gibi bazı işleri yaparlar.

Tipik otonom bakımın aktiviteleri; günlük kontroller, yağlama, basit tamiratlar, anormallik teşhisi, basit ayarlardır.

17. OTONOM BAKIMIN AŞAMALARI

ı !

Temizlik ve kontrol ,' Problemin asil kaynağının yok edilmesi

Temizlik ve yağlama standartları

1 Genel kontrol

| Otonom kontrol

I Tertip, düzen ve organizasyon

| Tam otonom bakım

1 .ADIM: TEMİZLİK VE KONTROL

' Bu aşamada temizliğin yani sıra hatalı, eksik ve sorunlu kısımlann da kontrolü yapılır. Eksik ve gevşemiş

i cıvata- saplama, yağ kaçakları, gevşemiş kayış, eksik veya fazla hava basıncı, aşırı sıcaklık gibi temel j ] ekipman koşullarındaki eksiklikler tespit edilir. f

Temizlik ekipmanın dişinin, elektrik panellerinin silinmesi demek değildir. Gerekirse ve mümkünse ı ekipmanın durdurularak varsa yağ/emiş tanklarına kadar temizlenmesidir.bu tip bir temizlik bize

ekipmanın orijinal durumu hakkında da bilgi verecektir.